Gia công cơ khí chính xác là lĩnh vực mà ngay cả những sai lệch nhỏ nhất cũng có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng. Những vấn đề như vậy gọi là NG (Not Good), một thuật ngữ dùng để mô tả các bộ phận không đáp ứng được các thông số kỹ thuật và dung sai cần thiết. NG hàng loạt là mối quan tâm hàng đầu trong các ngành đòi hỏi độ chính xác cao, chẳng hạn như sản xuất hàng không vũ trụ, ô tô và thiết bị y tế. Bài viết này tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến NG hàng loạt trong gia công cơ khí chính xác và đề xuất giải pháp hạn chế NG hàng loạt.
1. Nguyên nhân dẫn đến NG hàng loạt
1.1. Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu
- Tính biến đổi của vật liệu: Nguyên liệu thô được sử dụng trong gia công chính xác thường có những biến đổi vốn có về thành phần, cấu trúc hạt và tính chất cơ học. Những biến thể này có thể dẫn đến sự không nhất quán về khả năng gia công và kích thước bộ phận cuối cùng.
- Vật liệu không được làm sạch: Các chất gây ô nhiễm như dầu, bụi hoặc các hạt lạ trên bề mặt nguyên liệu thô có thể cản trở quá trình gia công, gây mòn dụng cụ, khuyết tật bề mặt hoặc kích thước không chính xác.
- Các vấn đề về luyện kim: Vật liệu có thể biểu hiện ứng suất bên trong, cấu trúc vi mô không đồng đều hoặc các khuyết tật như lỗ rỗng hoặc tạp chất. Trong quá trình gia công, những vấn đề này có thể biểu hiện dưới dạng vết nứt, cong vênh hoặc không đạt được độ bóng bề mặt mong muốn.
1.2. Yếu tố dụng cụ và máy móc
- Độ mài mòn và độ sắc bén của dụng cụ: Khi dụng cụ cắt bị mòn theo thời gian, các cạnh cắt của chúng trở nên kém hiệu quả hơn. Dụng cụ cùn có thể tạo ra nhiệt quá mức, dẫn đến độ hoàn thiện bề mặt kém hoặc gây ra sự thiếu chính xác về kích thước do lực cắt không nhất quán.
- Dao động và rung động: Việc lựa chọn hoặc thiết lập dao không đúng cách, cũng như độ cứng của thiết lập gia công không đủ, có thể dẫn đến dao động. Những rung động này có thể ảnh hưởng đến độ hoàn thiện bề mặt, gây gãy dụng cụ hoặc dẫn đến sai lệch so với dung sai mong muốn.
- Động lực học của máy: Máy phải duy trì sự ổn định trong quá trình vận hành để đảm bảo lực cắt ổn định và độ chính xác về kích thước. Các yếu tố như vòng bi bị mòn, các bộ phận lỏng lẻo hoặc độ cứng máy không đủ có thể góp phần gây ra các chi tiết NG.
1.3. Kiểm soát quy trình và các yếu tố vận hành
- Thông số cắt: Tốc độ cắt, bước tiến hoặc độ sâu cắt không chính xác có thể dẫn đến quá nhiệt, mài mòn dụng cụ. Tối ưu hóa các thông số này dựa trên đặc tính vật liệu và điều kiện gia công là rất quan trọng để đạt được chất lượng bộ phận mong muốn.
- Làm mát và bôi trơn: Làm mát và bôi trơn không đủ có thể dẫn đến quá nhiệt cho dụng cụ và phôi, gây biến dạng nhiệt, độ bóng bề mặt kém hoặc mài mòn dụng cụ nhanh hơn. Việc lựa chọn và sử dụng đúng chất làm mát và chất bôi trơn là rất cần thiết.
- Kiểm soát phoi: Việc dọn dẹp phoi không đúng cách có thể dẫn đến tích tụ phoi xung quanh dụng cụ cắt, dẫn đến độ hoàn thiện bề mặt kém, mài mòn dụng cụ hoặc thậm chí làm gãy dụng cụ. Chiến lược kiểm soát phoi hiệu quả là rất quan trọng trong gia công chính xác.
1.4. Yếu tố con người và đảm bảo chất lượng
- Kỹ năng và đào tạo của người vận hành: Năng lực của người vận hành máy trong việc hiểu các quy trình gia công, xử lý dụng cụ và xử lý sự cố là rất quan trọng. Đào tạo không đầy đủ có thể dẫn đến sai sót khi thiết lập, vận hành hoặc điều chỉnh các thông số gia công.
- Kiểm soát chất lượng: Các phương pháp kiểm tra không đầy đủ hoặc kiểm tra chất lượng không thường xuyên có thể khiến các bộ phận bị lỗi được chuyển sang các công đoạn tiếp theo hoặc lắp ráp cuối cùng. Thực hiện đảm bảo chất lượng là điều cần thiết để phát hiện sớm các chi tiết NG trong quá trình sản xuất.
- Tài liệu và khả năng truy xuất nguồn gốc: Tài liệu rõ ràng về các thông số gia công, thông số kỹ thuật của dụng cụ và kết quả kiểm tra đảm bảo tính nhất quán và tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích nguyên nhân gốc rễ khi xác định các chi tiết NG.
1.5. Các yếu tố môi trường và bên ngoài
- Nhiệt độ và độ ẩm: Sự thay đổi trong điều kiện môi trường, chẳng hạn như biến động nhiệt độ và độ ẩm, có thể ảnh hưởng đến kích thước vật liệu thông qua sự giãn nở hoặc co lại nhiệt.
- Các chất gây ô nhiễm bên ngoài: Các chất gây ô nhiễm trong không khí, mảnh vụn trên sàn nhà máy hoặc việc bảo quản vật liệu không đúng cách có thể tạo ra các hạt lạ hoặc ăn mòn, ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của các chi tiết trong quá trình gia công.
2. Giải pháp để giảm thiểu NG hàng loạt
2.1. Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu
- Chứng nhận vật liệu: Hợp tác chặt chẽ với các nhà cung cấp đáng tin cậy, những người cung cấp vật liệu đạt tiêu chuẩn chất lượng được chứng nhận. Đảm bảo vật liệu đáp ứng các yêu cầu về thành phần, tính chất cơ học và độ sạch được chỉ định.
- Kiểm tra vật liệu: Thực hiện các quy trình kiểm tra vật liệu đầu vào nghiêm ngặt để phát hiện các khuyết tật như vết nứt, tạp chất hoặc khuyết tật bề mặt trước khi gia công. Sử dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy như kiểm tra siêu âm hoặc kiểm tra bằng tia X khi cần thiết.
- Xử lý Vật liệu: Lưu trữ và xử lý vật liệu trong môi trường được kiểm soát để ngăn ngừa ô nhiễm hoặc hư hỏng. Sử dụng thiết bị xử lý thích hợp và đảm bảo bề mặt sạch sẽ và không có mảnh vụn trước khi gia công.
2.2. Tối ưu hóa công cụ và máy móc
- Bảo trì và thay thế dụng cụ: Thiết lập lịch bảo trì phòng ngừa cho dụng cụ cắt. Thường xuyên kiểm tra các dụng cụ xem có bị mòn, hư hỏng hoặc xỉn màu không và thay thế chúng kịp thời để duy trì hiệu suất cắt tối ưu.
- Lựa chọn công cụ: Chọn công cụ cắt phù hợp với vật liệu được gia công và nguyên công cụ thể. Xem xét các yếu tố như vật liệu dụng cụ, hình học, lớp phủ và thông số cắt để tối đa hóa tuổi thọ dụng cụ và hiệu quả gia công.
- Hiệu chỉnh và bảo trì máy: Tiến hành hiệu chuẩn thường xuyên các máy công cụ để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại. Giám sát các điều kiện của máy như căn chỉnh trục chính, phản ứng ngược và mức độ rung, đồng thời giải quyết mọi vấn đề kịp thời thông qua bảo trì theo lịch trình.
- Giảm chấn và độ cứng: Tăng cường độ cứng và độ ổn định của máy công cụ bằng cách sử dụng vật liệu giảm rung, tối ưu hóa nền máy và giảm thiểu lực động trong quá trình gia công.
2.3. Kiểm soát và tối ưu hóa quy trình
- Thông số cắt được tối ưu hóa: Tiến hành thử nghiệm và thử nghiệm cắt để xác định tốc độ cắt, bước tiến và độ sâu cắt tối ưu cho từng vật liệu và nguyên công. Sử dụng dữ liệu cắt do nhà sản xuất dụng cụ cung cấp làm cơ sở và điều chỉnh các thông số dựa trên hiệu suất gia công thực tế.
- Hệ thống làm mát và bôi trơn: Đầu tư vào hệ thống bôi trơn và làm mát hiệu suất cao phù hợp với các ứng dụng gia công cụ thể. Đảm bảo ứng dụng và che phủ thích hợp để duy trì nhiệt độ dụng cụ, tránh quá nhiệt và cải thiện khả năng thoát phoi.
- Phương pháp kiểm soát phoi: Triển khai các phương pháp kiểm soát phoi hiệu quả như cung cấp chất làm mát xuyên suốt dụng cụ, máy cắt phoi hoặc hình học dụng cụ cắt chuyên dụng để quản lý việc hình thành và thoát phoi. Điều này làm giảm mài mòn dụng cụ và cải thiện bề mặt hoàn thiện.
2.4. Đào tạo người vận hành và đảm bảo chất lượng
- Chương trình đào tạo: Cung cấp các chương trình đào tạo toàn diện cho người vận hành máy về vận hành máy, xử lý dụng cụ, quy trình an toàn và kỹ thuật khắc phục sự cố. Đảm bảo người vận hành hiểu tầm quan trọng của việc tuân theo các quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP) và duy trì các tiêu chuẩn chất lượng.
- Tài liệu quy trình: Phát triển và duy trì tài liệu chi tiết về quy trình gia công, bao gồm hướng dẫn thiết lập, thông số gia công, thông số kỹ thuật dụng cụ và tiêu chí kiểm tra. Đảm bảo tài liệu có thể truy cập và cập nhật thường xuyên.
- Các biện pháp kiểm soát chất lượng: Thực hiện các biện pháp kiểm soát chất lượng mạnh mẽ trong suốt quá trình gia công, bao gồm kiểm tra trong quá trình, kiểm tra kích thước và kiểm tra lần cuối trước khi các bộ phận tiến hành các hoạt động hoặc lắp ráp tiếp theo.
- Phân tích nguyên nhân gốc rễ: Thiết lập một cách tiếp cận có hệ thống để điều tra và giải quyết các nguyên nhân gốc rễ của các chi tiết NG thông qua các kỹ thuật giải quyết vấn đề có cấu trúc như 5 Whys, sơ đồ xương cá (Ishikawa) hoặc phân tích hiệu ứng và chế độ lỗi (FMEA).
2.5. Quản lý cơ sở và môi trường
Duy trì các điều kiện môi trường ổn định trong khu vực gia công, bao gồm kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, để giảm thiểu sự thay đổi nhiệt có thể ảnh hưởng đến kích thước vật liệu và độ chính xác gia công.
3. Anttek Việt Nam – chuyên gia công cơ khí chính xác hàng loạt
Anttek Việt Nam tự hào là nhà thiết kế, gia công cơ khí chính xác hàng loạt hàng đầu, cung cấp các sản phẩm chất lượng cao và đáng tin cậy cho khách hàng.
Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực thiết kế và gia công đồ gá, Anttek Việt Nam đã và đang là đối tác đáng tin cậy của khách hàng trong và ngoài nước.
Chi tiết, xin vui lòng liên hệ:
Nhà máy: Lô 6, khu CN Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
Hotline: 0968.116.229 – 086.998.2628
Email: khoi.pd@anttekvietnam.com
Website: https://anttekvietnam.vn/
NG hàng loạt trong gia công cơ khí chính xác là một thách thức đáng kể có thể dẫn đến tăng chi phí, chậm trễ và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Bằng cách hiểu rõ nguyên nhân gốc rễ và triển khai các giải pháp mục tiêu, nhà sản xuất có thể giảm sự xuất hiện của các chi tiết NG và nâng cao hiệu quả cũng như độ tin cậy tổng thể của quy trình của họ. Sự kết hợp giữa kiểm tra vật liệu nghiêm ngặt, bảo trì máy, đào tạo người vận hành, tối ưu hóa quy trình và kiểm soát môi trường sản xuất có thể giúp đạt được các tiêu chuẩn cao cần thiết trong xử lý cơ khí chính xác.